智能傳感器于集成傳感器的現狀及發展前景

      智能化傳感器一般主要由主傳感器、輔助傳感器及微機硬件系統三大部分構成。也就是說,智能化傳感器是一種帶有微處理器的傳感器,它兼有檢測判斷和信息處理功能。例如美國霍尼爾公司的ST - 3000 型傳感器,是一種能夠進行檢測和信號處理的智能傳感器,具有微處理器和存貯器功能,可測量差壓、靜壓及溫度等。又如一典型智能化壓力傳感器,其中主傳感器為壓力傳感器,它的作用是用來測量被測壓力參數的。

      集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成傳感器。模擬集成傳感器是在20世紀80年代問世的，它是將傳感器集成在一個芯片上、可完成測量及模擬信號輸出功能的IC。模擬集成傳感器的主要特點是功能單一(僅測量某一物理量)、測量誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測量、控制，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。

     20 多年來,智能化傳感器有了很大的發展。近年來,智能化傳感器開始同人工智能相結合,創造出各種基于模糊推理、人工神經網絡、專家系統等人工智能技術的高度智能傳感器,稱為軟傳感器技術。它已經在家用電器方面得到利用,相信未來將會更加成熟。智能化傳感器是傳感器技術未來發展的主要方向。在今后的發展中,智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域。
　　我國的傳感器行業經過近十年的引進、消化、吸收，現已形成一定規模的傳感器生產能力。據有關部門統計全國敏感元件與傳感器產品生產能力已超過4億只，總產量約1.5億只，總產值約4億元，總銷售額3億元左右。但是，與發達國家相比還有很大差距，主要表現在產品的質量、生產規模、市場開發、銷售等方面。我國敏感元件與傳感器的科研開發水平約落后發達國家5～10年;生產技術約落后10～15年。進入21世紀，世界傳感器市場將迅速發展。由1993年的130億美元，發展到2000年后，市場規模將達343億美元。其中，以半導體傳感器為主流的各類固態傳感器增長幅度很大，年增長率高達20%以上;微傳感器、微執行器約占總市場的40%。據估計到2010年，我國敏感元件與傳感器的科研生產綜合實力將得到大幅度增強，傳感器的總體研究水平將達到21世紀初水平，與國外差距縮短為3~5年。我們必須抓住機遇大幅度增強我國傳感器研制和生產的綜合實力，建立智能傳感器高新技術產業，跟蹤上發展的前沿技術，加強預研，突破關鍵技術，使產品質量、價格達到或接近同類產品水平。
　　目前集成化智能傳感器技術發展非常迅速，已經有集成化智能壓力傳感器，集成化智能溫度傳感器等面市，然而由于我國國有資金和技術等方面的不足,在此方面的研究上同國外的差距還很大。如果我國把集成智能傳感器的研制和生產作為半導體工藝的主要發展方向之一，就可以在現有的集成電路工藝和微機械加工的優勢的基礎上另辟蹊徑，使集成智能傳感器的研制與生產具有一定功能模塊化能力，為傳感器產業的集成化智能化發展積累新的技術經驗，并拓展應用領域的廣泛性，使其成為未來傳感器發展的主流。電子自動化產業的迅速發展與進步促使傳感器技術、特別是集成智能傳感器技術日趨活躍起來，近年來隨著半導體技術的迅猛發展，國外一些的公司和高等院校正在大力開展有關集成智能傳感器的研制，國內一些的高校和研究所也積極跟進，集成化智能傳感器技術取得了令人矚目的發展。